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La bassa temperatura

Raffreddare un corpo significa estrarre una certa quantità di energia, imponendo una struttura più ordinata. Il primo ruolo del freddo è quindi la sua azione stabilizzante e moderatrice. Si ricorre al freddo per limitare o arrestare l’evoluzione fisico – chimica o biologica di un sistema, di cui si desideri conservare la struttura. I prodotti biologici sono i più instabili; l’acqua è responsabile di questa instabilità: tutte le reazioni chimiche cha hanno luogo nell’organismo si svolgono in soluzione acquosa. Essa permette la soluzione dei vari componenti chimici, degli enzimi, serve da mezzo di reazione all’attività dei batteri e delle muffe.
Per assicurare il mantenimento di uno stato di equilibrio costante in seno alla massa vivente, dobbiamo dunque diminuire il ruolo dell’acqua fino a inattivarlo. Ed è qui che interviene il freddo.


L’importanza del freddo artificiale nel mondo di oggi è sempre più determinante, principalmente per assicurare la conservazione delle derrate deperibili mediante una razionale catena del freddo, per un sempre più generalizzato condizionamento dell’aria, per la produzione nelle industrie alimentari, cosmetiche, farmaceutiche e per l’attività di conservazione nella ricerca biomedica e scientifica in genere. Gli impianti sono spesso sofisticatissimi: la introduzione delle meraviglie del controllo elettronico e dell’informatica, possono consentire prestazioni e consumi prima inimmaginabili. Oggi il problema dominante per i responsabili dei Governi è il miglioramento energetico delle installazioni, per ridurre o meglio contenere l’effetto serra e dunque il riscaldamento del pianeta. Rimane poi un altro tema : l’attenzione all’impatto ambientale. Nel settore del freddo e della basse T, questo tema è particolarmente impegnativo. I dibattiti sui nuovi fluidi, sul buco dell’ozono, sull’effetto serra e sulla regolamentazione internazionale sono di estrema attualità. KW è sempre stata sensibile a questi problemi e fin dalla fine 1994 ha fornito congelatori e frigoriferi completamente CFC free.


Oggi KW si pone obiettivi quali : operare una scelta valida dei nuovi refrigeranti in rapporto agli impianti, operare nel modo più corretto per effettuare il recupero dei vecchi refrigeranti, perseguire l’ottimizzazione degli impianti dal punto di vista energetico e con il minimo quantitativo di refrigerante, ricercare l’ottimizzazione della regolazione degli impianti.

In tutte le applicazioni, KW garantisce sia la salvaguardia dell’ambiente con impiego di sostanze con ODP (ozone depletion potential) =0;con un bassissimo TEWI (total equivalent warming index) ed un bassissimo GWP (global warming potential), che, soprattutto, la sicurezza dell’operatore, con refrigeranti non esplosivi, atossici, non infiammabili.


KW, per tradizione e per cultura industriale, opera in un ampio intervallo di temperature: mentre le T di evaporazione possono salire fino a +15°C, il loro campo si estende in basso fino a – 130°C (oltre si entra nel campo dell’industria criogenica). Le applicazioni di KW spaziano dai processi alimentari e farmaceutici, al settore sanitario e del laboratorio biologico. Negli ospedali, la refrigerazione ha assunto ormai un ruolo determinante per la qualità del servizio al paziente: si pensi allo stoccaggio dei medicinali, dei prodotti utilizzati nelle reazioni chimiche dei laboratori d’analisi, alla conservazione del sangue, del plasma, dei sieri e dei vaccini.


Sapere di cosa si parla

Gli impianti KW sono sempre gestiti da controlli elettronici digitali con possibilità di calibrazione periodica degli stessi, con allarmi di T minima e massima, con allarme guasto energia, con allarmi funzionali di sovrapressione condensazione, etc. Tutto ciò porta a minime fluttuazioni dei parametri nel tempo, eleva l'affidabilità delle macchine e dunque migliora la qualità della conservazione e di conseguenza la qualità tutta del laboratorio.


Nei frigoriferi biologici da +15°C a +4°C, si conservano farmaci e materiali biologici vari, fra cui il sangue nei centri trasfusionali.


Il frigorifero KW è sempre ventilato per la massima omogeneità di T ovvero per un trattamento uniforme di tutti i campioni ivi stoccati.La refrigerazione ha un potere moderatore sulla velocità delle reazioni chimiche, tanto più quanto minore è la T. Si possono ritardare i processi degenerativi ed assicurare una conservazione temporanea dei prodotti senza alterare il loro equilibrio naturale.Ma un semplice raffreddamento non è sufficiente ad assicurare la conservazione a lungo termine.Occorre allora il congelamento che provoca la separazione dell'acqua sotto forma di ghiaccio e dunque il sistema chimico,privo del proprio supporto, diviene inerte. Si ha così un effetto stabilizzante.Sono possibili, insomma, la conservazione della struttura morfologica e della funzionalità della cellula, tessuto od organo, oltre i limiti di tempo imposti dalla natura. La vita è sospesa in forma latente, bloccando, in modo reversibile, tutte le reazioni biochimiche ovvero il metabolismo della cellula.


Da -20°C a -50°C, si conservano plasma, prodotti diagnostici vari, alcuni sieri, reperti istologici, etc.A temperature di -80°C si conserva ciò che deve essere mantenuto a lungo, per anni. Questo tipo di congelatori ha necessità del doppio stadio, per motivi termodinamici, essendo troppo ampio l'intervallo fra la T di evaporazione, prossima ai -90°C, e la T di condensazione, prossima ai +30°C +40°C, a seconda delle diverse condizioni ambientali del laboratorio.KW ha investito molto nello sviluppo di questi impianti, sperimentando, per prima in Europa, il R508B, promuovendo per prima le piastre evaporative nei congelatori verticali.Ha ricercato inoltre la completezza nell'offerta: più soluzioni in capacità, in forma, tanti accessori, ai fini della personalizzazione del freezer.Ha curato i sistemi di sicurezza, ha sviluppato, unica nel settore, il concetto di banca biologica, la soluzione più completa e più sicura nella conservazione a -85°C, quando il materiale conservato ha un valore scientifico intrinseco altissimo o quando la qualità dell'attività del laboratorio deve rispondere ai più severi standard internazionali : GMP, GLP, etc.A temperature prossime ai -130°C si conserva ciò che deve essere mantenuto per lunghissimi periodi (anche 10 anni ed oltre); e comunque il mantenimento a T così basse garantisce la migliore conservazione, poiché a queste T tutte le attività enzimatiche sono inibite. Questo tipo di congelatori necessita di eccezionale isolamento termico e di speciali impianti in triplo stadio, con refrigeranti davvero specifici.Insomma - oggi - KW elabora soluzioni nelle quali si armonizzano un buon progetto ed una buona costruzione, con un attento esame delle necessità d'impiego e dell'ambiente. Soltanto così si possono avere elevati standard funzionali e bassi costi d'esercizio (costi di energia e di manutenzione).


Nei laboratori che intendono accreditare, presso un Ente certificatore terzo, la propria qualità operativa, sono necessarie operazioni complesse di IQ (installation qualification) e OQ (operational qualification), nelle quali KW e gli utilizzatori si incontrano e si confrontano nell'elaborazione di specifici protocolli.